一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法与流程

1.本发明涉及玻璃加工领域，具体涉及一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法。


背景技术：

2.手机玻璃盖板指的是覆盖在手机显示屏和触控屏上的玻璃镜片，主要对显示屏和触控屏起保护作用。随着5g技术的迅速发展，市场上的主流手机制造商正广泛将超薄柔性玻璃应用于智能手机。目前，各厂商已发布的折叠屏手机多采用cpi膜(colorless polyimide，透明聚酰亚胺)作为保护盖板。使用cpi膜作为折叠手机屏幕的防护材料，其优点是具有一定的柔韧性，易加工，但由于其材质的关系，多次折叠后会出现明显的折痕，容易起泡发生形变，透明度低且长时间使用后易发黄，影响显示效果，同时表面硬度低，较易出现划痕；最重要的是不耐高温，不能在其表面进行需要高温处理的后段工艺。因此，较受欢迎的解决方案仍是综合性能更优的玻璃。
3.相较而言，超薄玻璃在表面平整度、耐划伤性、耐高温性等方面先天具有更高的性能指标，玻璃的光学特性好，环境稳定性强，表面硬度高耐刮擦。另外，其材质本身具有良好的自我修复能力，在长期反复弯折后，仍能恢复原始平整度，不存在膜类材料的疲劳度等问题。
4.但是超薄玻璃因其厚度极薄，在经过cnc切割、镭射边缘切割、点胶叠片、强化蚀刻等工序处理时，常常面临着崩边、碎片的问题，尤其对超薄玻璃弯折性能的严格要求，使得其边缘的强度面临极大考验。cnc切割工序中，大部分生产不良都是由玻璃边缘崩边开始。
5.因此，如何提供一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法成为本行业亟需解决的问题。
6.

技术实现要素：

7.本发明目的在于提供一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，能有效提升超薄玻璃的边缘强度，可实现对传统cnc工序的替代，解决传统切割工序中良率低，易崩边的问题，通过使用激光镭射加工处理，使得加工作业更为简易且良率高，效能稳定，针对玻璃边缘进行处理后再对玻璃主体进行化学蚀刻可使产品厚度达到满意程度且能进一步提升边缘的弯折性能，有利于提高整体生产良率。
8.为实现上述目的，本发明的一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，包括以下步骤：外形处理，根据不同的实际需求，使用外形加工工艺将超薄玻璃原材切割成所需要的外形；边缘加工处理，使用相关工艺，将外形处理步骤完成的超薄玻璃进行边缘处理；边缘强化处理，根据不同的实际需求，使用化学蚀刻工艺，将边缘处理后的超薄玻
60%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-20%，蚀刻液温度为70℃-130℃。
21.进一步地，所述蚀刻碱溶液包括氢氧化钠溶液。
22.进一步地，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-50%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-15%，温度设置为80℃-120℃，加工时间为5-60分钟。
23.进一步地，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-50%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-15%，温度设置为80℃-120℃，加工时间为10-90分钟。
24.通过以上技术方案，本技术具有以下有益效果：本发明的一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，能有效提升超薄玻璃的边缘强度，可实现对传统cnc工序的替代，解决传统切割工序中良率低，易崩边的问题，通过使用激光镭射加工处理，使得加工作业更为简易且良率高，效能稳定，针对玻璃边缘进行处理后再对玻璃主体进行化学蚀刻可使产品厚度达到满意程度且能进一步提升边缘的弯折性能，有利于提高整体生产良率。
25.附图说明
26.图1为本发明的一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法的流程图。
27.具体实施方式
28.为了更清晰地说明本发明的技术特征以及所达成的技术效果，下面将结合较佳的实施例及附图配合进行详细介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得的对本技术方案的延伸仍然在本技术保护范围之内。
29.实施例1本发明的一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，包括以下步骤：外形处理，根据实际需求，使用激光加工工艺将超薄玻璃原材切割成所需要的外形尺寸，由于玻璃材质的特性，后段处理工序可能会使玻璃尺寸发生改变，相较于原本的开料尺寸将有所不同，因此在外形加工处理时，要依据实际需要的玻璃尺寸进行计算以获得准确数据。计算公式如下：l原材=(l成品-(t原材-t成品))/（1+k加硬）；w原材=（w成品-(t原材-t成品))/（1+k加硬）。
30.其中t原材与t成品为开料厚度与成品厚度； l原材与l成品；w原材与w成品为开料长宽与成品长宽；k加硬为加硬膨胀系数，范围0.15%-0.20%。
31.以所需要超薄玻璃成品尺寸为150mm*70mm*0.04mm作为实施例，玻璃原材厚度为0.2mm，加硬膨胀系数为0.18%，则玻璃的开料尺寸为149.57mm*69.80mm*0.2mm。
32.边缘加工处理，使用激光镭切工艺对玻璃边缘进行处理，设置激光点距设置为3um-8um，从距离边缘45um处镭切，激光功率为40%-60%，激光频率为100khz-300khz，激光行进速度为40mm/s-60mm/s，激光垂直倾斜角设置为45
°
，由此得到超薄玻璃成品的倒角为45
°
，倒角宽度为10um。
33.边缘强化处理，将完成边缘加工处理后的玻璃置放于蚀刻液中进行处理，蚀刻液
中氢氧化钠碱溶液浓度为35%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为10%，温度设置为100℃-130℃，蚀刻时间为400分钟。在边缘强化时，边缘保护区域随着蚀刻液的作用，激光镭切的孔位将穿透整个玻璃面，并在药液槽鼓泡的影响下，将自行脱离。
34.玻璃主体强化，包括将玻璃置放于加硬装置中进行处理，在所述加硬装置的预热温度为350℃-450℃，预热时间为40min-80min后，在所述加硬装置的溶液中进行处理，所述溶液的硝酸钾浓度为90%，硝酸锂熔融盐浓度为8%，温度设置为350℃-450℃，时间为11min。
35.返抛加工，将完成玻璃主体强化步骤加工处理后的玻璃置放于蚀刻液中进行返抛加工，在上述蚀刻液中氢氧化钠碱溶液浓度为45%，葡萄糖酸钠添加剂浓度为15%，温度设置为80℃，加工时间为50分钟。
36.实施例2实施例 2 与实施例1的处理步骤基本一致，主要区别在于，本发明的一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，包括以下步骤：外形处理，根据实际需求，使用激光加工工艺将超薄玻璃原材切割成所需要的外形尺寸，由于玻璃材质的特性，后段处理工序可能会使玻璃尺寸发生改变，相较于原本的开料尺寸将有所不同，因此在外形加工处理时，要依据实际需要的玻璃尺寸进行计算以获得准确数据。
37.以所需要超薄玻璃成品尺寸为168mm*142mm*0.02mm作为实施例，玻璃原材厚度为0.1mm，加硬膨胀系数为0.20%，则玻璃的开料尺寸为167.58mm*141.65mm*0.1mm。
38.边缘加工处理，使用激光镭切工艺对玻璃边缘进行处理，设置激光点距设置为4um-8um，从距离边缘72um处镭切，激光功率为30%-60%，激光频率为150khz-350khz，激光行进速度为40mm/s-70mm/s，激光垂直倾斜角设置为75
°
，由此得到超薄玻璃成品的倒角为75
°
，倒角宽度为37um。
39.边缘强化处理，将完成边缘加工处理后的玻璃置放于蚀刻液中进行处理，蚀刻液中氢氧化钠碱溶液浓度为48%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为10%，温度设置为100℃-130℃，蚀刻时间为160分钟。在边缘强化时，边缘保护区域随着蚀刻液的作用，激光镭切的孔位将穿透整个玻璃面，并在药液槽鼓泡的影响下，将自行脱离。
40.玻璃主体强化，包括将玻璃置放于加硬装置中进行处理，在所述加硬装置的预热温度为350℃-450℃，预热时间为40min-80min后，在所述加硬装置的溶液中进行处理，所述溶液的硝酸钾浓度为86%，硝酸锂熔融盐浓度为12%，温度设置为350℃-450℃，时间为25min。
41.返抛加工，将完成玻璃主体强化步骤加工处理后的玻璃置放于蚀刻液中进行返抛加工，在上述蚀刻液中氢氧化钠碱溶液浓度为25%，葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-15%，温度设置为100℃-120℃，加工时间为80分钟。
42.对已完成边缘强化同时进行边缘处理的超薄玻璃工a、未进行强化也未进行边缘处理的超薄玻璃b、只进行边缘强化但未进行边缘处理的超薄玻璃c各取100片进行弯折性能测试，使用弯折装置使超薄玻璃持续两面平行向下弯折，弯折处接近半圆，两平行面间距离为弯折直径，直径的一半为弯折半径记为r。
43.超薄玻璃强度对应弯折半径公式：σ_bending=1.198
∗
et/(2r-t)
其中σ_bending为超薄玻璃强度；e为超薄玻璃杨氏模量，此处预设为73.3；t为超薄玻璃厚度；r为超薄玻璃弯折半径；综上，进行边缘强化后的超薄玻璃强度可提升66.7%，进行边缘处理同时边缘强化的成品超薄玻璃强度预计可再提升72.9%。
44.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：外形处理，根据不同的实际需求，使用外形加工工艺将超薄玻璃原材切割成所需要的外形；边缘加工处理，使用相关工艺，将外形处理步骤完成的超薄玻璃进行边缘处理；边缘强化处理，根据不同的实际需求，使用化学蚀刻工艺，将边缘处理后的超薄玻璃进行强化；玻璃主体强化，使用玻璃强化工艺对玻璃主体进行处理；返抛加工，使用相关化学蚀刻工艺，将强化后的玻璃主体进行返抛加工。2.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述外形处理包括使用激光加工工艺在超薄玻璃表面进行切割处理，所述超薄玻璃指厚度0.02mm-0.2mm的玻璃。3.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述边缘加工处理步骤包括使用激光工艺对玻璃边缘进行处理，激光点距设置为0.8um-10um，激光功率为20%-60%，激光频率为100khz-500khz，激光行进速度为20mm/s-100mm/s，激光垂直倾斜角设置为45
°‑
75
°
。4.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述边缘加工处理步骤包括使用激光工艺对玻璃边缘进行处理，设置激光点距设置为3um-8um，从距离边缘45um处镭切，激光功率为40%-60%，激光频率为100khz-300khz，激光行进速度为40mm/s-60mm/s，激光垂直倾斜角设置为45
°
，由此得到超薄玻璃成品的倒角为45
°
，倒角宽度为10um。5.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述边缘加工处理步骤包括使用激光工艺对玻璃边缘进行处理，设置激光点距设置为4um-8um，从距离边缘72um处镭切，激光功率为40%-60%，激光频率为150khz-350khz，激光行进速度为40mm/s-70mm/s，激光垂直倾斜角设置为75
°
，由此得到超薄玻璃成品的倒角为75
°
，倒角宽度为37um。6.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述边缘强化处理步骤中的化学蚀刻工艺包括将完成边缘加工处理后的玻璃置放于蚀刻液中进行处理。7.根据权利要求6所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻液成份包括蚀刻碱溶液和葡萄糖酸钠添加剂，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-60%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-20%，蚀刻液温度为80℃-140℃。8.根据权利要求7所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液包括氢氧化钠溶液。9.根据权利要求6所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液浓度为30%-60%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-10%，温度设置为100℃-130℃，蚀刻时间为100-600分钟。10.根据权利要求6所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-60%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-10%，温度设置为100℃-130℃，蚀刻时间为40-200分钟。
11.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述玻璃主体强化步骤中的强化工艺，包括将玻璃置放于加硬装置中进行处理，在所述加硬装置的预热温度为370℃-430℃，预热时间为30min-120min后，在所述加硬装置的溶液中进行处理，所述溶液的钾离子浓度为80%-100%，锂离子浓度为0%-20%，温度设置为370℃-430℃。12.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述玻璃主体强化步骤中的强化工艺，包括将玻璃置放于加硬装置中进行处理，在所述加硬装置的预热温度为350℃-450℃，预热时间为40min-80min后，地所述加硬装置的溶液中进行处理，所述溶液的硝酸钾浓度为80%-100%，硝酸锂熔融盐浓度为0%-20%，温度设置为350℃-450℃，时间为5min-20min。13.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述玻璃主体强化步骤中的强化工艺，包括将玻璃置放于加硬装置中进行处理，在所述加硬装置的预热温度为350℃-450℃，预热时间为40min-80min后，地所述加硬装置的溶液中进行处理，所述溶液的硝酸钾浓度为80%-100%，硝酸锂熔融盐浓度为0%-20%，温度设置为350℃-450℃，时间为10min-30min。14.根据权利要求1所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述返抛加工步骤中的化学蚀刻工艺包括将玻璃置放于蚀刻液中进行处理，所述蚀刻液成份包括蚀刻碱溶液和葡萄糖酸钠添加剂，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-60%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-20%，蚀刻液温度为70℃-130℃。15.根据权利要求14所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液包括氢氧化钠溶液。16.根据权利要求14所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-50%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-15%，温度设置为80℃-120℃，加工时间为5-60分钟。17.根据权利要求14所述的用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，其特征在于，所述蚀刻碱溶液浓度为20%-50%，所述葡萄糖酸钠添加剂浓度为0%-15%，温度设置为80℃-120℃，加工时间为10-90分钟。

技术总结
本发明公开一种用于提升超薄玻璃边缘强度的加工方法，能有效提升超薄玻璃的边缘强度，可实现对传统CNC工序的替代，解决传统切割工序中良率低，易崩边的问题，通过使用激光镭射加工处理，使得加工作业更为简易且良率高，效能稳定，针对玻璃边缘进行处理后再对玻璃主体进行化学蚀刻可使产品厚度达到满意程度且能进一步提升边缘的弯折性能，有利于提高整体生产良率。生产良率。生产良率。


技术研发人员：张朗溪 许绍雄 洪嘉乐 陈泽鑫 林永佳 刘安
受保护的技术使用者：伯恩创盛技术研发（惠州）有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2023/7/13